Trichoderma crassum WMM-1-7 能改变 Pseudostellaria heterophylla 的根际代谢组，并带来诸多益处

《BMC Plant Biology》：Trichoderma crassum WMM-1-7 reshapes the rhizosphere metabolome of Pseudostellaria heterophylla with benefits

Pseudostellaria heterophylla的代谢组学研究揭示Trichoderma crassum通过重编程根际代谢物增强其抗逆性，为作物耐逆栽培提供新策略。

　　

摘要

Pseudostellaria heterophylla（Miq.）Pax ex Pax et Hoffm. 是一种具有药用和经济价值的植物，因其块根而被广泛栽培，在传统医学中已有三千年的使用历史。在全球气候变化（如干旱和土壤盐碱化）日益加剧的压力下，确保 P. heterophylla 的稳定高产对于市场可持续发展至关重要。有益真菌 T. crassum 通过多种生物过程表现出增强作物非生物胁迫抗性的潜力。关键在于，Trichoderma 介导的根际代谢物重编程可能在其保护 P. heterophylla 免受环境胁迫方面发挥作用，从而保证产量稳定。因此，阐明由 T. crassum 引发的代谢变化对于充分发挥其农艺潜力至关重要。在本研究中，我们使用 UHPLC-MS/MS 分析了 Pseudostellaria heterophylla 在单独培养及与不同浓度 T. crassum> 共培养条件下的代谢谱。结果表明，每个处理组及对照组分别检测到 521、376 和 594 种差异性代谢物（DAMs）。KEGG 丰富分析发现了 11 条与非生物胁迫相关的代谢途径，其中 cucurbitacin E 和 secologanin 等差异性代谢物在这些途径中显著富集。此外，还发现了 5 条与成分合成相关的代谢途径。5,6-epoxy-8,11,14-eicosatrienoic 酸和 D-葡萄糖等关键代谢物在这些途径中也得到富集。另有 14 条途径富集了对植物生长至关重要的代谢物（如蔗糖、海藻糖和原儿茶酸）。我们推测，这些途径中差异富集的代谢物可能通过多种机制（如增强抗性酶活性、维持细胞渗透压平衡、促进激素合成、促进细胞壁合成以及促进根细胞分裂和伸长）来提高 P. heterophylla 的抗胁迫能力。本研究揭示了 T. crassum 对 Pseudostellaria heterophylla 根际代谢物的重塑作用，为其在农艺中的应用奠定了基础，有助于提高作物的耐逆性。